Забудьте о скобах желудка. Лечение ожирения в будущем может включать рентгеновский луч в мозг. Это то, что исследователи обнаружили, что мышки тонкие, аккуратные и энергичные, в то время как наживаются на жирной диете. Как это работает, вы получаете увлекательное новое представление о клеточных механизмах мозга в месте, где контролируется аппетит.
Исследователи Даниэль Ли из Университета Джона Хопкинса и его коллеги обнаружили, что клетки в части мозга, называемые гипоталамусом, которые, как известно, контролируют голод, жажду и энергетические затраты, делятся. В любом другом органе в организме это не удивительно, но в мозге это замечательное открытие, потому что зрелые нейроны не могут разделиться. Они сообщают о своих выводах в текущем выпуске журнала Nature Neuroscience .
Исследователи узнали, что новые рожденные нейроны не были потомком других нейронов, а скорее потомками глии. Glia – это не нейронные клетки, которые значительно превосходят число нейронов в головном мозге, но до недавнего времени большинство нейробиологов мало интересовались их изучением, потому что глии не возбуждают электрические импульсы, такие как нейроны. Мы теперь узнаем, что глия общается без использования электричества; что они могут контролировать связь между нейронами в синапсах, и они критически участвуют практически во всех аспектах функционирования мозга в области здоровья и болезней.
Тип глиальных клеток в гипоталамусе, которые рожали нейроны, называют таницитами. Глядя на молекулярный маркер, называемый c-fos, который появляется в ядре клетки при стимуляции нейронов, исследователи видели, что эти новорожденные нейроны активировались, когда животные голодали, доказывая, что эти нейронные новички пробились в функциональную цепь мозга регион, который контролирует голод. Зная, что диета с высоким содержанием жиров во время подросткового возраста может привести к долгосрочному увеличению потребления пищи и увеличению веса в качестве взрослых, исследователи кормили мышей с высоким содержанием жиров и смотрели позже, когда мыши были взрослыми, обнаружили, что популяция новых нейронов в гипоталамус увеличился в четыре раза. Никаких изменений в количестве новорожденных нейронов у мышей, получавших нормальные диеты, не наблюдалось. Таким образом, диета с высоким содержанием жиров изменила схему в области мозга, контролируя голод, добавив в четыре раза больше новых нейронов. Эта активированная схема контроля потребления пищи во взрослом мозгу может объяснить, как диеты с высоким содержанием жиров в подростковом возрасте приводят к ожирению у взрослых.
Чтобы проверить эту идею, исследователи решили отбросить популяцию новорожденных нейронов до первоначального числа у животных, которым кормили диету с высоким содержанием жиров. Согласно гипотезе, восстановление нормальных нейронов в норме должно предотвратить переедание взрослых мышей и ожирение взрослых. Чтобы сделать это, они нацелились на нейроны новорожденных на разрушение, используя луч излучения, ориентированный на гипоталамус, так как лучевая терапия используется для быстрого уничтожения раковых клеток. Радиация разрушает ДНК клеток, находящихся в процессе деления, поэтому радиация эффективна при лечении рака. Нейроны в гипоталамусе, которые не разделились, были спасены, но танициты, которые делятся на новые нейроны, были устранены. В результате взрослые получили меньше веса при облучении, а их потребление энергии и уровень активности были намного выше, чем животные, питавшиеся диетой с высоким содержанием жиров, но не облученные.
Почему мозг реконструирует свой центр голода, когда подвергается воздействию богатой энергией диеты, имеет смысл в дикой природе, где продуктов питания недостаточно. Съезды, когда еда станет доступной, и создание запасов жира в будущем предотвратит голод в трудные времена, но в современном мире, где продукты с высоким содержанием калорий и жиров столь же доступны, как более компактные продукты, стратегия становится вредной, что приводит к ожирению.
Ожирение – серьезная проблема со здоровьем в Соединенных Штатах, и эти новые открытия исходят не от пищеварительной системы, а от взгляда на мозг, орган, который контролирует питание. И, глядя в мозг: не на нейроны, а на глиальные клетки, которые рожают их.